高中生物发酵与食品生产综合题

在酿酒、酿醋、制作腐乳、酸奶过程中都要涉及各种微生物，请回答下列问题：
（1）酿酒利用的微生物是酵母菌，制作过程中，酵母菌先在有氧条件下大量繁殖，然后再进行酒精发酵，检测酒精的原理是：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成________色。
（2）在酒精发酵时瓶内温度一般应控制为_____。醋酸发酵时温度一般应控制为_     _。
（3）在臭豆腐的制备过程中，常用的微生物主要是___________，在此过程中，豆腐相当于微生物生长的________。
（4）民间制作腐乳时，豆腐块上生长的微生物，在制作时一般要加盐、酒，若加入的酒精浓度（含量）过低，会出现什么现象？____________。
（5）在腌制泡菜的过程中，起主要作用的微生物是乳酸菌，用水封坛的作用是____________，欲检测泡菜在腌制过程中产生的亚硝酸盐含量，使用检测试剂后颜色变为___________。

（选修一）生物技术实践：根据下面的实验装置图（图甲、乙）和果酒的生产工艺流程简图（图丙）回答问题：

（1）图甲所示装置可用于提取       （填“橘皮精油”、“玫瑰精油”、“胡萝卜素”）
（2）制作果酒时可选用图乙的装置。为适当提高果酒的生产速率，进气口应     ，排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连，这样做的原因是                    。
（3）图丙若为樱桃果酒生产工艺流程示意简图。樱桃榨汁前需要除去果柄，此操作是在冲洗樱桃之       （填“前”或“后”）进行的；为了提高樱桃的出汁率，在压榨前可加入一定量的             酶。
（4）从微生物培养的角度分析，樱桃果汁能够为酵母菌的生长提供水、无机盐和      。樱桃果酒制作是否成功，发酵后可在酸性条件下用             溶液来鉴定。在酒精发酵旺盛时，醋酸菌      （填“能”或“不能”）将果汁中的糖发酵成醋酸。

回答下列有关生物技术实践的问题。
（1）PCR的反应过程包括________、________和________三步。整个PCR反应过程中需要适宜的温度和酸碱度，前者由PCR仪自动控制，后者需靠________来维持。在PCR反应中由于碱基错配引起的变异属于________，假设对一个DNA分子进行扩增，第一次扩增时某一模板链上发生碱基错配，则扩增若干次后检测所有DNA的扩增片段与原DNA相应片段不同的占________。
（2）培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了________和________。除此之外，培养基还必须含有基本成分是________和________。对培养基进行灭菌，应该采用的方法是______________。
（3）某同学尝试微生物接种的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图所示。该同学的接种方法是___________；推测该同学接种时可能的操作失误是____________。

[生物——选修1:生物技术实践]回答与胡萝卜素有关的问题：
（1）胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是           （填“ɑ-胡萝卜素”、“β-胡萝卜素”或“γ-胡萝卜素”），该胡萝卜素在人体内可以转变为两分子            ，后者缺乏会引起人在弱光下视物不清的病症，该疾病称为         ，胡萝卜素是            （填“挥发性”或“非挥发性”）物质。
（2）工业生产上，用养殖的岩藻作为原料提取胡萝卜素时，          （填“需要”或“不需要”）将新鲜的岩藻干燥。
（3）现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用其中的            作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是                。
（4）鉴定胡萝卜素时用的层析液是                  。

下图甲是以李子为原料生产果醋的生产工艺，乙曲线表示温度、酒精度对醋酸发酵的影响。请分析回答下列问题。

（1）酒精发酵时一般将温度控制在________，温度过高时，酵母菌代谢减慢甚至死亡，原因是________。
（2）根据乙图，醋酸发酵过程中，适宜的温度为________，适宜的酒精度范围为________，较高的酒精度通常不适宜醋酸发酵，原因是_________________________________。
（3）酒精发酵后转入醋酸发酵前，除改变温度外，还需调整的发酵条件是________。
（4）李子果汁生产时，加入果胶酶可提高果汁的出汁率和澄清度。为了使果胶酶得到充分的利用，节约成本，需探究果胶酶的最适用量。请简单描述实验思________________。

下面是果酒和果醋制作的实验流程和某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题：

（1）完成图①中的实验流程。
（2）冲洗的主要目的是________，冲洗应特别注意不能反复冲洗，以防止________的流失。
（3）图②装置中的充气口在__________时关闭，在__________时连接充气泵，并不断向内________。
（4）排气口在果酒发酵时排出的气体是由________产生的________，在果醋发酵时排出的是__________________。
（5）在酒精发酵时瓶内温度一般应控制为________，醋酸发酵时控制为________。

植物组织培养的培养基中加入植物激素，下表是培养基中两种植物激素在不同比例时的实验结果，请分析完成下列问题：

实验组别	1	2	3	4
激素种类及浓度关系	6－BA	6－BA＞IBA	6－BA＝IBA	6－BA＜IBA
结果	组织块产生愈伤组织	愈伤组织分化出芽	愈伤组织不断生长	愈伤组织有长根趋势

（1）6－BA属于___________类激素，其作用是_____________。
（2）IBA属于_____________类激素，在本实验中的作用是______________。
（3）在植物组织培养中，再分化时可用的激素组合是实验________和实验________中的浓度关系。
（4）植物组织培养的培养基中，除激素外，还必须含有水、无机盐、碳源和_________等营养物质。MS培养基的碳源是_________________。
（5）愈伤组织细胞的特点是_____________。_______________。它与外植体比较，它的全能性更__________（高/低）。

（生物实践技术）胡萝卜素是一种常用的食用色素，可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取获得，流程如下：

（1）筛选产胡萝卜素的酵母菌R时，可选用________或平板划线法接种。采用平板划线法接种时需先灼烧接种环，其目的是________。
（2）培养酵母菌R时，培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R的生长提供________和________。
（3）从胡萝卜中提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和________以防止胡萝卜素分解；萃取过程中宜采用______方式加热以防止温度过高；萃取液浓缩前需进行过滤，其目的是________。
（4）纸层析法可用于鉴定所提取的胡萝卜素。鉴定过程中需用胡萝卜素标准品作为________。

回答与胡萝卜素有关的问题：
（1）胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的是_______（填“α-胡萝卜素”，“β-胡萝卜素”或“γ-胡萝卜素”），该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子维生素A，因此可用于治疗____  __、________、干皮症等。
（2）提取天然胡萝卜素的方法主要有三种,一是从植物中提取，二是从养殖的岩藻中获得，三是_________。胡萝卜素是________（填“挥发性”或“非挥发性”）物质。
（3）胡萝卜为原料提取胡萝卜素的流程是：胡萝卜→____  _→干燥→___  __→过滤→_  _____→胡萝卜素。
（4）乙醚、四氯化碳和石油醚三种有机溶剂中，应选择石油醚来提取胡萝卜素，不选择乙醚的理由是________；不选择四氯化碳的理由是________________。

胡萝卜是生活中常见的植物，根据所学知识回答下列有关问题。
（1）胡萝卜的韧皮部细胞中含有核酸的细胞器有        ，胡萝卜植株叶肉细胞的叶绿体和线粒体中，部分蛋白质由细胞核基因指导合成，说明二者具有       （选填“自主”、“半自主”）细胞器的特点。
（2）从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是        法，用这种方法提取胡萝卜素常选用石油醚作为溶剂。
（3）一般情况下，提取胡萝卜素时，提取效率与原料颗粒的含水量成       比。
（4）对提取的胡萝卜素粗品进行鉴定时需要用         对照。
（5）用胡萝卜韧皮部进行植物组织培养所用的MS培养基通常要加入一定量的         等植物激素，以启动外植体的细胞分裂、脱分化和再分化。这两种激素的使用先后顺序和     都会影响植物组织培养的结果。

办公和学习产生大量废纸，其主要成分是木质纤维，人类正努力将其转化为一种新的能源乙醇。下图是工业上利用微生物分解纤维素生产乙醇的基本工作流程，请回答相关问题：

（1）图中①环节所需的微生物若来自土壤，要统计土壤样品中该活菌的数目，宜采用
法接种，根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的          就能大约推测出样品中的活菌数。
（2）分解废纸中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将          分解成            。
（3）④接种的微生物是          ，为降低乙醇生产成本，可利用       技术使酶能够重复使用。
（4）纸张加工过程中，有时要加入一些由植物芳香油制成的香精，芳香油的提取方法有         （请写出3种）等；也可以用植物色素使纸张着色，根据植物色素易溶于有机溶剂的特点，可以考虑使用         法提取植物色素。

根据传统发酵技术的相关知识，回答下列问题：
（1）果酒的制作
① 果酒的制作离不开酵母菌，在无氧条件下，酵母菌可以进行酒精发酵，请写出相应的反应式：          。
② 在葡萄糖的自然发酵过程中，起作用主要是附着在皮上的         。果汁发酵后是否有酒精产生，可以用         来检验。
（2）果醋的制作
① 制作果醋所用的微生物只有当        充足时，才能进行旺盛的生理活动。
② 在制作果醋的过程中，要将温度严格控制在        ℃。
（3）腐乳的制作
① 腐乳的制作有多种微生物参与，其中起主要作用的是             。
② 在制作腐乳的过程中，加盐和加酒所发挥的相同作用是           。
（4）泡菜的制作
①制作泡菜时，所用盐水煮沸，其目的是           。
②在制作泡菜的过程中，影响亚硝酸盐含量的因素有        、        和食盐用量等。

在啤酒生产过程中，发酵是重要的环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，产生白色泡沫，溶解氧逐渐耗尽。随后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降低，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖度下降到一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和鲜啤酒。根据上述过程，回答以下问题：
（1）该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是______________。
（2）麦芽汁需要经过消毒灭菌，杂菌与酵母菌之间的关系为____________。
（3）经检测酵母菌消耗的糖中，98%形成了酒精和其他发酵产物，其余2%则是用于____________。
（4）请分别写出由麦芽糖→葡萄糖，葡萄糖→酒精的反应方程式：___________；__________。
（5）如果酵母菌消耗的糖（设为麦芽糖，其相对分子质量为342）有98%（质量分数）形成了酒精（相对分子质量为46）和其它发酵产物。设有500t麦芽汁，其中麦芽糖的质量分数为8%，发酵后最多能产生酒精浓度为3%（质量分数）的啤酒_______吨。
（6）题中的“白色泡沫”是指气体__________。该气体可使溴麝香草酚来水溶液由______变绿再变_____。
（7）酒精的检测：_______色的重铬酸钾在酸性条件下与酒精发生反应，变成______色。
（8）科研人员先后两次从发酵罐中取样，测得甲样液的pH值为5．1，乙样液的pH值为4．7。但忘记了取样的先后顺序，你认为先取的是______样液（填甲或乙）。
（9）科研人员经检测发现，发酵罐中消耗的O₂与产生的CO₂之比为3:13，则发酵罐中经酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖（C₆H₁₂O₆）占全部葡萄糖的_______。

【生物——选修1：生物技术实践】
Ⅰ．苯胺是一种致癌物质，土壤中有分解苯胺的异养型细菌，下表是筛选分解苯胺的异养型细菌的培养基配方。

KH2PO4	Na2HPO4	MgSO4·7H2O	FeCl3	X	维生素	琼脂
1．4 g	2．1 g	0．2 g	0．1 g	1 g	微量	15 g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL

（1）此培养基中的成分X除了为目的菌提供能源外，还能提供      和      ，该培养基从功能看属于           。
（2）下图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图。则获得图A效果的接种方法是____________，图B效果的接种方法是____________。

Ⅱ．根据植物组织培养和生物有效成分的提取的知识回答下列问题：
（1）菊花的组织培养常用的培养基是              ，原理是             。
（2）从油菜籽中提取菜籽油最好采用      法，工业上提取胡萝卜素一般采用萃取法，鉴定该色素的方法是        法。

下图所示胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，接入试管后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程，请据图回答下列问题

（1）要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。激素主要为_______和________两类植物激素。
（2）此过程依据的原理是_____________，应用的技术是_____________，繁殖方式为__________
（3）A和B阶段主要进行的分裂方式是           ，A过程为_______，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞________等。
（4）B阶段需要光照，原因是              。
（5）试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因____的结果。